Polymères amorphes et polymères cristallins
Matières thermoplastiques - Introduction

Plusieurs observations peuvent être faites :

• quand ils sont fondus, les polymères linéaires sont, le plus souvent des fluides très visqueux ;

• certains d’entre eux passent très progressivement de l’état solide à l’état caoutchoutique puis viscoélastique (polymères amorphes) ; d’autres deviennent transparents dans la zone fondue, restent translucides ou opaques dans la partie solide et la limite des deux zones est nettement visible (polymères partiellement cristallins).

Une observation attentive des phénomènes qui accompagnent la fusion montre que chaque polymère donne lieu à un scénario différent :

• le PMMA, par exemple, disparaît dans la zone chauffée et de petites bulles se forment à la surface dégradée ;

• le PVC rigide change de coloration, devient jaune, puis brun, puis noir et forme en général une intumescence ;

• le PE fond et laisse tomber des gouttes périodiquement s’il s’enflamme ;

• le PA 6-6 passe de l’état solide à un état fluide peu visqueux pour une augmentation de température de quelques degrés pour une température précise T_f .

Ces observations conduisent à plusieurs conclusions :

• les matériaux qui vont se trouver décrits dans les monographies (A 33 −−) dans le groupe des matières thermoplastiques pourront avoir des propriétés différentes, dépendant des atomes constitutifs, de l’existence de groupes fonctionnels, de la présence dans la chaîne, par exemple, de noyaux aromatiques (PETP, PC, PPS, PPO, etc.).

• la régularité des chaînes permet la mise en ordre de certaines structures, pour aboutir à des polymères partiellement cristallins qui ont des caractéristiques de groupe différentes de celles des polymères amorphes dans lesquels les chaînes ne se sont pas ordonnées.

Nous avons préféré ne pas établir de séparation dans la présentation des monographies entre les polymères amorphes et ceux qui sont partiellement cristallins. En effet, d’une part, la cristallinité est liée à la régularité de structure mais aussi à la mobilité des chaînes, qui dépend elle-même de la rotation libre des liaisons simples entre les atomes constitutifs. Une structure moléculaire linéaire pourra être...